車載自組織網絡信息認證和隱私保護機制的研究.pdf

1、車載自組織網絡(VehicularAdHocNetworks，VANET，簡稱車載網)作為未來智能交通系統(tǒng)的基礎，為車間通信創(chuàng)建了一個重要的平臺，不僅能夠提高交通效率，增加司乘人員的舒適性，而且還能夠最大限度地減少或者避免道路安全事故的發(fā)生，它將為交通管理帶來革命性的變化。但是由于無線網絡本身的脆弱性和開放性，車載網也很容易受到攻擊和破壞，面臨著信息的偽造和篡改攻擊、信息跟蹤和重放攻擊、女巫攻擊和拒絕服務攻擊等等，因此車載自組網的部署和

2、實施必須滿足信息的可認證性、完整性和不可否認性等安全需求，同時，還需要保護用戶的隱私，要求車載網必須提供一種有條件的匿名信息認證協(xié)議。另外，由于車載網規(guī)模較大，涉及的通信實體數(shù)量較多，要求設計出健壯而且能夠高效運行的車載網安全協(xié)議。
　　車載網作為一種特殊的移動自組織網絡，節(jié)點眾多而且具有高速移動性，網絡拓撲結構變化快，無線信道質量不穩(wěn)定，節(jié)點移動受限制沿著車道進行具有一定的規(guī)律性，車輛發(fā)動機能夠提供較充足的能源供應支持較大的儲存

3、能力和計算能力的設備等等，這些特性限制了一般的無線網絡安全協(xié)議適用于車載網，因此必須為車載網設計專門的信息安全協(xié)議框架和方案，保障車載網的正常運行。
　　本文針對車載網的實際狀況，在車載網的信息認證機制和用戶隱私保護方面進行了初步的研究和探索，提出了自己的一些想法，主要概括如下：
　　(1)提出了車輛信息分類認證的思想，根據(jù)是否需要隱私保護把車載網的通信實體應分為兩類，需要隱私保護的車輛比如個人車輛可以采用群簽名認證機制，不

4、需要隱私保護的年輛比如公用車輛和路邊基礎設施(RSU)可以采用基于身份的認證機制。
　　(2)給出了車載網信息安全的一個協(xié)議框架，對通信實體分級分區(qū)進行管理，采用移動通信的群組管理模式，車輛可以進行漫游發(fā)送信息，每個區(qū)域有一個密鑰管理中心負責為在本轄區(qū)內的年輛簽發(fā)密鑰，并管理區(qū)域內的RSU，每個區(qū)有一個交通執(zhí)法中心，負責召回違規(guī)車輛的密鑰，并實施處罰。
　　(3)給出了一個信息認證和隱私保護的具體方案，方案使用了基于身份的簽

5、密技術和群簽名技術，車輛通過簽密和向密鑰管理中心申請并定期更新簽名密鑰，然后可以在該區(qū)域內以群簽名的方式簽發(fā)信息，能夠保護用戶隱私。
　　(4)給出了一個信息批量驗證的算法，該算法能夠用接近于常量值的時間來驗證大批量的信息，使得信息驗證的時間不隨著信息量的增大而增加，能夠減少車輛對信息的響應時間，并且有效地防范拒絕服務攻擊。
　　(5)針對偽造信息和虛假信息，提出了量化對比的方法，使得車載網能夠以最小的代價使得欺騙攻擊的難度